CN113589216A - 基于直流和偶次谐波的电能表误差补偿方法、设备和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法、设备和***，属于智能仪表技术领域。本发明通过设置所述误差补偿函数，以及设置所述待测电能表的误差补偿策略，使得电能表需要实时地根据流经自身的电流大小对电能表的计量误差进行补偿。采用本发明所涉及的误差补偿方法，可使电能表在允许工作的电流范围内且处于直流和偶次谐波工况时，将电能表的计量误差控制在较小的范围内，从而保证了电能表的计量准确性。

Description

基于直流和偶次谐波的电能表误差补偿方法、设备和***

技术领域

本发明涉及智能仪表技术领域，特别涉及一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法、设备和***。

背景技术

电能表作为电能量数据采集的终端，保证了电网与用户之间交易的公平与公正。随着电力用户侧非线性负载的增加，负载侧电流波形可能出现比较严重的波形畸变，此时的负载侧电流波形会包含大量的谐波甚至直流分量。此种工况被称为直流和偶次谐波工况。如何在此种工况下保证电能表的计量准确性就显得十分重要。

负载侧波形畸变产生的原因

负载侧电流波形畸变的产生主要是由电力***中的非线性设备引入的。当标准的正弦电压施加在非线性负载上时产生的电流是非正弦的，此时即为发生了波形畸变。根据傅里叶理论，任何周期性的波形都可以分解为若干不同频率的正弦波的叠加，这些除了基波频率以外的正弦波统称为谐波。

电力***中产生直流和偶次谐波的原因有多重，主要集中在以下几个方面：

电力电子装置的半控型换流器由于有半数的整流管采用晶闸管，剩余的半数整流管采用二极管。当控制角不为零时，换流器的交流电流波形在上半周和下半周不对称，从而产生偶次谐波。

***中大量的变压器群绕组接法以及各绕组和电网各相得连接相对统一，各台变压器励磁电流的间谐波相互叠加，当直流电流或低频电流流过变压器绕组时，会使变压器磁饱和，产生大量偶次谐波。

同步电机在不对称运行时，定子绕组出现负序电流。负序电流在定子上将产生一个阻同步角速度和转子旋转方向相反的旋转磁场，从而产生偶次谐波电流。

直流和偶次谐波对电能计量的影响

当电力***三相平衡时，考虑到对称关系，偶次谐波能够被大量平衡，但是在特殊环境下，***中仍然夹杂着部分偶次谐波。当直流和偶次谐波分量通过电能表内部采样用电流互感器时会产生固定磁场，使线圈达到饱和，降低转换效率，并直接影响互感器比差和角差使二次侧波形失真，造成较大计量误差。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法、设备和***。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法，所述方法包括：

设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点；

获取所述多个电流测试点对应的计量误差数据，所述计量误差数据用于指示所述对所述多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

根据所述计量误差数据，获取所述电流范围内电流和误差的关系函数；

根据所述关系函数，设置所述待测电能表的误差补偿策略。

可选的，所述设置误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点包括：

获取所述待测电能表的安装参数，所述安装参数用于描述所述待测电能表所在安装环境的误差发生可能性；

根据所述安装参数，设置所述电流范围和所述多个电流测试点。

可选的，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数包括：

获取所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数。

可选的，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数还包括：

获取所述待测电能表的性能参数；

根据所述性能参数、所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数。

可选的，所述设置所述待测电能表的误差补偿策略包括：

设置多个补偿点；

设置所述多个补偿点的补偿值。

另一方面，提供了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿设备，所述电能表误差补偿设备包括：

第一设置模块，用于设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点；

检测模块，用于获取所述多个电流测试点对应的计量误差数据，所述计量误差数据用于指示所述对所述多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

处理模块，用于根据所述计量误差数据，获取所述电流范围内电流和误差的关系函数；

第二设置模块，用于根据所述关系函数，设置所述待测电能表的误差补偿策略。

可选的，所述设置误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点包括：

获取所述待测电能表的安装参数，所述安装参数用于描述所述待测电能表所在安装环境的误差发生可能性；

根据所述安装参数，设置所述电流范围和所述多个电流测试点。

可选的，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数包括：

获取所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数；或者，

可选的，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数还包括：

获取所述待测电能表的性能参数；

根据所述性能参数、所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数。

可选的，所述设置所述待测电能表的误差补偿策略包括：

设置多个补偿点；

设置所述多个补偿点的补偿值。

另一方面，提供了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿***，所述电能表误差补偿***包括：

第一设置装置，用于设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点；

检测装置，用于获取所述多个电流测试点对应的计量误差数据，所述计量误差数据用于指示所述对所述多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

处理装置，用于根据所述计量误差数据，获取所述电流范围内电流和误差的关系函数；

第二设置装置，用于根据所述关系函数，设置所述待测电能表的误差补偿策略。

可选的，所述设置误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点包括：

获取所述待测电能表的安装参数，所述安装参数用于描述所述待测电能表所在安装环境的误差发生可能性；

根据所述安装参数，设置所述电流范围和所述多个电流测试点。

可选的，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数包括：

获取所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数；或者，

可选的，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数还包括：

获取所述待测电能表的性能参数；

根据所述性能参数、所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数。

可选的，所述设置所述待测电能表的误差补偿策略包括：

设置多个补偿点；

设置所述多个补偿点的补偿值。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置所述误差补偿函数，以及设置所述待测电能表的误差补偿策略，使得电能表需要实时地根据流经自身的电流大小对电能表的计量误差进行补偿。采用本发明所涉及的误差补偿方法，可使电能表在允许工作的电流范围内且处于直流和偶次谐波工况时，将电能表的计量误差控制在较小的范围内，从而保证了电能表的计量准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿设备结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿***示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，提供了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法，方法包括：

101、设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及电流范围内的多个电流测试点；

102、获取多个电流测试点对应的计量误差数据，计量误差数据用于指示对多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

103、根据计量误差数据，获取电流范围内电流和误差的关系函数；

104、根据关系函数，设置待测电能表的误差补偿策略。

可选的，步骤101设置误差补偿的电流范围，以及电流范围内的多个电流测试点包括：

201、获取待测电能表的安装参数，安装参数用于描述待测电能表所在安装环境的误差发生可能性；

202、根据安装参数，设置电流范围和多个电流测试点。

可选的，步骤104根据关系函数，设置误差补偿函数包括：

获取安装参数和关系函数，设置误差补偿函数。

可选的，步骤104根据关系函数，设置误差补偿函数还包括：

301、获取待测电能表的性能参数；

302、根据性能参数、安装参数和关系函数，设置误差补偿函数。

可选的，步骤104设置待测电能表的误差补偿策略包括：

401、设置多个补偿点；

402、设置多个补偿点的补偿值。

本发明的目的是提供一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法。电能表在现场应用中不同时刻、不同应用场景下流经电能表的电流大小是有差异的，因此电能表在流经电流较小或者较大时均有可能处于直流和偶次谐波工况。电能表采用电流互感器进行电流采样，电流互感器由于材料、制作工艺的限制，很难保证在流经互感器的电流大小不同时电流互感器二次侧引入的计量误差是一致的。因此电能表需要实时地根据流经自身的电流大小对电能表的计量误差进行补偿。采用本发明所涉及的误差补偿方法，可使电能表在允许工作的电流范围内且处于直流和偶次谐波工况时，将电能表的计量误差控制在较小的范围内，从而保证了电能表的计量准确性。

参照图2所示，提供了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿设备2，电能表误差补偿设备2包括：

第一设置模块21，用于设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及电流范围内的多个电流测试点；

检测模块22，用于获取多个电流测试点对应的计量误差数据，计量误差数据用于指示对多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

处理模块23，用于根据计量误差数据，获取电流范围内电流和误差的关系函数；

第二设置模块24，用于根据关系函数，设置待测电能表的误差补偿策略。

可选的，设置误差补偿的电流范围，以及电流范围内的多个电流测试点包括：

获取待测电能表的安装参数，安装参数用于描述待测电能表所在安装环境的误差发生可能性；

根据安装参数，设置电流范围和多个电流测试点。

可选的，根据关系函数，设置误差补偿函数包括：

获取安装参数和关系函数，设置误差补偿函数；或者，

可选的，根据关系函数，设置误差补偿函数还包括：

获取待测电能表的性能参数；

根据性能参数、安装参数和关系函数，设置误差补偿函数。

可选的，设置待测电能表的误差补偿策略包括：

设置多个补偿点；

设置多个补偿点的补偿值。

参照图3所示，提供了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿***，电能表误差补偿***包括：

第一设置装置31，用于设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及电流范围内的多个电流测试点；

检测装置32，用于获取多个电流测试点对应的计量误差数据，计量误差数据用于指示对多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

处理装置33，用于根据计量误差数据，获取电流范围内电流和误差的关系函数；

第二设置装置34，用于根据关系函数，设置待测电能表的误差补偿策略。

可选的，设置误差补偿的电流范围，以及电流范围内的多个电流测试点包括：

获取待测电能表的安装参数，安装参数用于描述待测电能表所在安装环境的误差发生可能性；

根据安装参数，设置电流范围和多个电流测试点。

可选的，根据关系函数，设置误差补偿函数包括：

获取安装参数和关系函数，设置误差补偿函数；或者，

可选的，根据关系函数，设置误差补偿函数还包括：

获取待测电能表的性能参数；

根据性能参数、安装参数和关系函数，设置误差补偿函数。

可选的，设置待测电能表的误差补偿策略包括：

设置多个补偿点；

设置多个补偿点的补偿值。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

需要说明的是：上述实施例提供的电能表误差补偿设备和***在执行基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备和***的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法、设备和***实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点；

获取所述多个电流测试点对应的计量误差数据，所述计量误差数据用于指示所述对所述多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

根据所述计量误差数据，获取所述电流范围内电流和误差的关系函数；

根据所述关系函数，设置所述待测电能表的误差补偿策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点包括：

获取所述待测电能表的安装参数，所述安装参数用于描述所述待测电能表所在安装环境的误差发生可能性；

根据所述安装参数，设置所述电流范围和所述多个电流测试点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数包括：

获取所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数还包括：

获取所述待测电能表的性能参数；

根据所述性能参数、所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述设置所述待测电能表的误差补偿策略包括：

设置多个补偿点；

设置所述多个补偿点的补偿值。

6.一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿设备，其特征在于，所述电能表误差补偿设备包括：

第一设置模块，用于设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点；

检测模块，用于获取所述多个电流测试点对应的计量误差数据，所述计量误差数据用于指示所述对所述多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

处理模块，用于根据所述计量误差数据，获取所述电流范围内电流和误差的关系函数；

第二设置模块，用于根据所述关系函数，设置所述待测电能表的误差补偿策略。

7.根据权利要求6所述的电能表误差补偿设备，其特征在于，所述设置误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点包括：

获取所述待测电能表的安装参数，所述安装参数用于描述所述待测电能表所在安装环境的误差发生可能性；

根据所述安装参数，设置所述电流范围和所述多个电流测试点。

8.根据权利要求7所述的电能表误差补偿设备，其特征在于，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数包括：

获取所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数；或者，

所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数还包括：

获取所述待测电能表的性能参数；

根据所述性能参数、所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数。

9.根据权利要求8所述的电能表误差补偿设备，其特征在于，所述设置所述待测电能表的误差补偿策略包括：

设置多个补偿点；

设置所述多个补偿点的补偿值。

10.一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿***，其特征在于，所述电能表误差补偿***包括：

第一设置装置，用于设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点；

检测装置，用于获取所述多个电流测试点对应的计量误差数据，所述计量误差数据用于指示所述对所述多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

处理装置，用于根据所述计量误差数据，获取所述电流范围内电流和误差的关系函数；

第二设置装置，用于根据所述关系函数，设置所述待测电能表的误差补偿策略。

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